1.4. Понятие о режиме электроэрозионной обработки
1.4.1.Электрические параметры режима
Удаление металла при ЭЭО осуществляется в испаренном состоянии, что обуславливается импульсным высвобождением электрической энергии непосредственно в зоне обработки. При этом перемещение электродов относительно друг друга не оказывает влияния на протекание процесса и характер удаления металла с обрабатываемой заготовки. Все сказанное существенно изменяет понятия о режимах обработки в сравнении с механической обработкой металлов резанием.
Параметры режима ЭЭО должны быть связаны с процессом удаления металла с заготовки, характером выделения электрической энергии в зоне обработки. К этим параметрам относятся следующие электрические режимы обработки: энергия импульса , длительность импульса , частота следования импульсов , скважность . В общем виде связь между этими элементами режима определяется следующими выражениями. Энергия импульсов определяется по формулам:
Энергия импульсов
,
(1)
где Uср - среднее значение рабочего напряжения, В;
Iср - среднее значение рабочего тока, А;
f - частота следования импульсов, Гц
Частота следования импульсов
,
(2)
где Т - период, сек
Скважность импульсов
(3)
где tи - длительность импульса,сек
Однако, указанные элементы режима не могут быть зафиксированы обычными приборами, устанавливаемыми на панели управления генератора импульсов. В связи с этим основные элементы режима ЭЭО дополняются такими элементами, которые могут быть сравнительно легко установлены и хотя бы ориентировочно проконтролированы регистрирующими приборами (например, вольтметром и амперметром). К таким элементам режима относятся напряжение холостого хода ( Uхх ), рабочее напряжение ( Iр ). Связь между этими элементами определяется следующими соотношениями:
Uр=0,50,75Uхх (4)
Iр=0,50,75Iкз (5)
В ряде случаев необходимо знать напряжение пробоя межэлектродного промежутка ( Uпр ). В зависимости от типа генератора импульсов и характера осуществляемой операции (черновая или чистовая обработка) Uпр изменяется от 40 до150 В. меньшие значения которых относятся к черновой обработке.
При этом
Uпр0,7Uхх (6)
Напряжение горения дуги Uгд сравнительно мало изменяется в процессе ЭЭО, а также при переходе от обработки одного материала к другому, поэтому Uгд условно принимается за постоянную величину, равную 20В.
Таким образом, учитывая сказанное, можно, установив Uхх, Iкз по вольтметру и амперметру, подсчитать по формулам 1-3, 7-9 основные элементы режима ЭЭО.
Таким образом, для каждой операции, выполняемой ЭЭО, необходимо указывать следующие элементы режима обработки:
Uхх, Uр, Iкз, Iр, Wи, f, tи, nск..
При использовании таких генераторов импульсов, как релаксационные генераторы (например, RC, LC и т.д.), необходимо дополнительно указывать значение емкости (С, мкФ), индуктивности (L, мкГ) и т.д.
1.4.2. Механические и гидравлические параметры режима обработки.
В ряде случаев в процессе ЭЭО электроду-инструменту и обрабатываемой заготовке придается дополнительной поступательное, вращательное, колебательное движение или вибрации. Причем эти движения не определяются процессом ЭЭО и не связаны с работой автоматического регулятора подачи электрода-инструмента. Как правило, эти движения в ряде случаев необходимы для обеспечения равномерного износа электрода-инструмента, для лучшего удаления продуктов эрозии из зоны обработки, для обработки простым по форме электродом-инструментом сложнофасонной полости и других аналогичных целей.
Так, при ЭЭО отверстий малого диаметра для эффективного удаления продуктов эрозии 1 из зоны обработки 2 целесообразно вибрировать электрод-инструмент 3 (рис.8). Таким образом, электрод-инструмент 3 наряду с главным рабочим перемещением Vэи, получаемым от регулятора автоматической подачи, совершает вибрационные перемещения 4 .
Рис.8
Вибрации особенно необходимы при электроискровой обработке глубоких отверстий малого диаметра и узких щелей. Хотя движения, придаваемые электродам при ЭЭО, и не оказывают воздействия на механизм удаления металла, они влияют на технологические показатели процесса обработки (производительность, точность, износ электрода-инструмента и др.). В связи с этим механические режимы, являясь вспомогательными элементами, также должны быть указаны в технологической документации.
Процесс ЭЭО ведется с использованием диэлектрической рабочей жидкости. Во многих случаях для своевременного и интенсивного удаления продуктов эрозии из зоны обработки рабочую жидкость принудительно прокачивают через межэлектродный промежуток. Это мероприятие оказывает существенное влияние на производительность ЭЭО, повышая скорость съема металла. В связи с этим тип рабочей жидкости и давление при ее прокачивании через зону обработки должны быть указаны в технологической документации наряду с основным режимом обработки. Наиболее часто рабочей средой служит керосин, трансформаторное масло, дизельное топливо, соляровое масло, веретенное масло и др. Рекомендации по выбору рабочей жидкости приведены в п.3.6.